Как сделать макет молекулы пропана
Молекулы из пластилина. Пошаговый урок лепки.
Сегодня мы проведем урок не только лепки, но и химии, и слепим модели молекул из пластилина. Пластилиновые шарики можно представить, как атомы, а показать структурные связи помогут обычные спички или зубочистки. Таким методом могут пользоваться учителя при объяснении нового материала по химии, родители – при проверке и изучении домашнего задания и сами дети, интересующиеся предметом. Более легкого и доступного способа создать наглядный материал для мысленной визуализации микрообъектов, пожалуй, не найти.
Здесь представлены представители мира органической и неорганической химии в качестве примера. По аналогии с ними могут быть выполнены и другие структуры, главное – разбираться во всем этом многообразии.
Материалы для работы:
1. Подготовьте пластилин для лепки шарообразных атомов, из которых будут складываться молекулы, а также спички – для представления связей между ними. Естественно, лучше показывать атомы разного сорта другим цветом, чтобы было понятнее представить себе конкретный объект микромира.
2. Чтобы сделать шарики, отщипните необходимое количество порций пластилина, разомните в руках и скатайте фигурки в ладонях. Для лепки органических молекул углеводородов можно использовать красные шарики большего размера – это будет углерод, и синие меньшего – водород.
3. Чтобы слепить молекулу метана, вставьте в красный шарик четыре спички так, чтобы они были устремлены к вершинам тетраэдра.
4. Наденьте на свободные концы спичек синие шарики. Молекула природного газа готова.
5. Подготовьте две одинаковых молекулы, чтобы объяснить ребенку, как можно получить молекулу следующего представителя углеводородов – этана.
6. Соедините две модели, убрав одну спичку и два синих шарика. Этан готов.
7. Далее продолжите увлекательное занятие и объясните, как происходит образование кратной связи. Уберите два синих шарика, а связь между углеродами сделайте двойной. Подобным образом можно слепить все необходимые для занятия молекулы углеводородов.
8. Такой же способ подойдет и для лепки молекул неорганического мира. Осуществить задуманное помогут те же пластилиновые шарики.
9. Возьмите центральный атом углерода – красный шарик. Вставьте в него по две спички, задавая линейную форму молекулы, на свободные концы спичек прикрепите два синих шарика, которые в данном случае олицетворяют атомы кислорода. Таким образом, мы имеем молекулу углекислого газа линейного строения.
10. Вода – это полярная жидкость, а ее молекулы представляют собой угловые образования. Они состоят из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Угловое строение задает неподеленная пара электронов на центральном атоме. Ее тоже можно изобразить в виде двух зеленых точек.
Вот такие увлекательные творческие уроки обязательно нужно практиковать с детьми. Ученики любого возраста заинтересуются химией, будут лучше понимать предмет, если в процессе изучения им предоставить наглядное пособие, выполненное своими руками.
Практическое занятие по теме «Изготовление моделей молекул органических веществ»
Разделы: Химия
Данная работа проводится с учащимися, которые пришли получать профессиональное образование. Очень часто знания по химии у них слабые, поэтому нет заинтересованности к предмету. Но в каждом ученике есть желание учиться. Даже слабоуспевающий, ученик проявляет интерес к предмету, когда ему что-нибудь удается сделать самому.
Задания в работе составлены с учетом пробелов в знаниях. Каткий теоретический материал позволяет быстро вспомнить необходимые понятия, что помогает учащимся выполнить работу. Построив модели молекул, ребятам легче написать структурные формулы. Для более сильных учащихся, которые быстрее выполняют практическую часть работы, даны расчетные задачи. Каждый учащийся при выполнении работы добивается результата: одни успевают построить модели молекул, что делают с удовольствием, другие выполнить большую часть работы, третьи делают все задания, и оценку получает каждый учащийся.
“Изготовление моделей молекул органических веществ.
Составление структурных формул углеводородов”.
Суффиксы в названии углеводородов указывают на наличие кратной связи:
ан одинарная связь между атомами углерода (С
С);
ен двойная связь между атомами углерода (С = С);
ин тройная связь между атомами углерода (С
диен две двойных связи между атомами углерода (С = С
С); 
С); Пример. Составьте модель молекулы пропана.
Молекула пропана C3H8 содержит три атома углерода и восемь атомов водорода. Атомы углерода соединены между собой. Суффикс – ан указывает на наличие одинарной связи между атомами углерода. Атомы углерода располагаются под углом 109
28 минут.
Молекула имеет форму пирамиды. Атомы углерода изображайте черными кругами, а атомы водорода – белыми, атомы хлора – зелеными.
При изображении моделей соблюдайте соотношение размеров атомов.
Молярную массу находим, пользуясь периодической таблицей
М (С3Н8 ) = 12 · 3 + 1 · 8 = 44 г/моль.
Массовая доля элемента определяется по формуле:
где
– массовая доля химического элемента;
n – число атомов химического элемента;
Ar – относительная атомная масса химического элемента;
Mr – относительная молекулярная масса.
При решении задачи примените формулы расчета:
Оборудование: Набор шаростержневых моделей молекул, пластилин разных цветов, спички, таблица “Предельные углеводороды”, периодическая таблица. Индивидуальные задания.
Ход работы. Выполнение заданий по вариантам.
Задание №1. Составьте модели молекул: а) бутана, б) циклопропана. Зарисуйте модели молекул в тетради. Напишите структурные формулы этих веществ. Найдите их молекулярные массы.
Задание №2. Назовите вещества:
Задание №3. Составьве структтурные формулы веществ:
Задание №4. Решите задачи:
Задача 1 Определить массовую долю углерода и водорода в метане.
Задача 2. Сажа применяется для производства резины. Определить сколько г сажи (С) можно получить при разложении 22 г пропана?
Задание №1. Составьте модели молекул: а) 2-метилпропана, б) циклобутана. Зарисуйте модели молекул в тетради. Напишите структурные формулы этих веществ. Найдите их молекулярные массы.
Задание №2. Назовите вещества:
Задание №3 Составьве структурные формулы веществ:
а) 2-метилбутен-1, напишите его изомер;
б) пропин.
Задание №4. Решите задачи:
Задача 1. Определить массовую долю углерода и водорода в этилене.
Задача 2. Сажа применяется для производства резины. Определить массу сажи (С), которую можно получить при разложении 36г пентана?
Задание №1. Составьте модели молекул: а) 1,2-дихлорэтана, б) метилциклопропана
Зарисуйте модели молекул в тетради. Напишите структурные формулы этих веществ. Определите во сколько раз дихлорэтан тяжелее воздуха?
Задание №2. Назовите вещества:
Задание №3. Составьве структурные формулы веществ:
а) 2-метилбутен-2 напишите его изомер;
б) 3,4-диметилпентин-1.
Задание №4. Решите задачи:
Задача 1. Найти молекулярную формулу вещества, содержащего 92,3% углерода и 7,7% водорода. Относительная плотность по водороду равна 13.
Задача 2. Какой объем водорода выделится при разложении 29 г бутана (н.у.)?
Задание №1. Составьте модели молекул: а) 2,3-диметилбутана, б) хлорциклопропана. Зарисуйте модели молекул в тетради. Напишите структурные формулы этих веществ. Найдите их молекулярные массы.
Задание №2. Назовите вещества
Задание №3. Составьве структурные формулы веществ:
а) 2-метибутадиентен-1,3; напишите изомер.
б) 4-метилпентин-2.
Задание №4. Решите задачи:
Задача 1. Найти молекулярную формулу вещества, содержащего 92,3% углерода и 7,7% водорода. Относительная плотность по водороду равна 39.
Задача 2. Какой объем углекислого газа выделится при полном сгорании 72 г автомобильного топлива, состоящего из пропана?
Изготовление шаростержневых моделей молекул углеводородов
Лабораторный опыт 1
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ШАРОСТЕРЖНЕВЫХ МОДЕЛЕЙ МОЛЕКУЛ УГЛЕВОДОРОДОВ
Оборудование: набор для построения шаростержневых моделей молекул органических соединений.
Укажите длину связей С—С, С=С и величины валентных углов Н—С—Н и Н—С—С в третьем столбце таблицы.
2. Составьте шаростержневую модель молекулы метана:
— возьмите из набора шарик черного цвета, который будет символизировать атом углерода, и необходимое число шариков белого цвета, которые будут символизировать атомы водорода;
— используя детали набора, необходимые для соединения шариков, составьте шаростержневую модель молекулы метана.
3. Составьте шаростержневую модель молекулы пропана:
— исходя из модели молекулы метана, составьте модель молекулы пропана;
— отнимите от модели молекулы метана шарик белого цвета (символ атома водорода) и на его место прикрепите черный шарик (символ атома углерода), к которому добавьте еще один шарик — символ другого атома углерода;
— далее, используя детали набора, необходимые для построения модели молекулы, дополните ее до модели молекулы пропана;
— проверьте возможность вращения атомов углерода вокруг одинарной связи С—С.
4. Зарисуйте модель молекулы пропана, отражающую пространственное изображение связей, используя обозначения: темный клин — это связи, выступающие над плоскостью рисунка, пунктирная линия — связи, уходящие за плоскость рисунка, сплошная линия — связи, лежащие в плоскости рисунка.
— используйте тот же способ построения модели, что и для пропана;
— проверьте возможность совмещения моделей изомеров друг с другом и вращения атомов вокруг связи С=С с переходом на модели любого изомера.
а) (Какие существуют способы моделирования молекул органических соединений?):
Плоскостные (полные структурные и скелетные структурные) и объемное (шаростержневые)
б) (Какие положения теории химического строения органических соединений учитывались при составлении моделей молекул углеводородов?):
Атомы соединяются в молекулах согласно валентности; атомы и группы атомов взаимно влияют друг на друга.
Лабораторный опыт 2
ОКИСЛЕНИЕ ЭТАНОЛА ОКСИДОМ МЕДИ (II)
Цель: провести экспериментально реакцию окисления одноатомных насыщенных спиртов.
Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, щипцы, спиртовка, медная проволока, скрученная на конце в спираль; этанол.
1. Налейте в пробирку примерно 1 см3 этанола и поставьте ее в штатив.
2. Прокалите в пламени спиртовки конец медной проволоки, скрученной в спираль, пока медь не покроется слоем оксида, и опустите горячую проволочную спираль в пробирку с этанолом.
3. Повторите 5—6 раз операцию прокаливания медной спирали и внесения ее в пробирку со спиртом. Убедитесь по запаху, что в пробирке появилось новое вещество. Результаты исследования, наблюдения, запишите в таблицу:
4. Составьте уравнения реакций окисления меди и окисления спирта.
а) (При каких условиях происходит окисление этанола?):
Окисление этанола происходит при повышенной температуре.
б) (К какому классу органических соединений относится основной продукт проведенной реакции?):
Продукт реакции (этаналь) относится к альдегиде.
Лабораторный опыт 3
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЛИЦЕРИНА С ГИДРОКСИДОМ МЕДИ (II)
Цель: провести качественную реакцию на многоатомные спирты на примере глицерина.
Оборудование и реактивы: штатив с пробирками; растворы гидроксида натрия с массовой долей 10 %, сульфата меди (И) с массовой долей 2 %; глицерин.
1. В пробирку налейте примерно 1 см3 раствора гидроксида натрия и добавьте несколько капель раствора сульфата меди (II).
Составьте уравнения химической реакции в молекулярной и ионной формах.
2. К образовавшемуся осадку прилейте примерно 0,5 см3 глицерина. Перемешайте смесь.
Результаты исследования и наблюдения запишите в таблицу:
3. Вывод (об экспериментальном способе обнаружения глицерина):
Лабораторный опыт 4
ОКИСЛЕНИЕ ЭТАНАЛЯ ГИДРОКСИДОМ МЕДИ (II)
Цель: исследовать химические свойства альдегидов.
Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, держатель для пробирок, спиртовка; растворы гидроксида натрия с массовой долей 10 %, сульфата меди (II) с массовой долей 2 %, этана-ля с массовой долей 10 %.
1. В пробирку налейте примерно 1 см3 раствора гидроксида натрия и добавьте несколько капель раствора сульфата меди (II).
Составьте уравнения химической реакции в молекулярной и ионной формах.
2. К полученному свежеприготовленному гидроксиду меди (II) прилейте примерно 0,5 см3 раствора этаналя и нагревайте пробирку со смесыо в пламени спиртовки, время от времени слегка встряхивая ее. Наблюдайте за происходящими изменениями. Результаты исследования запишите в таблицу:
Составьте уравнение химической реакции.
3. Вывод (о химических свойствах альдегидов):
Для альдегидов характерны реакции присоединения по месту двойной связи C=O и окисления по месту связи C-H в альдегидной группе.
Инструкция к практической работе: «Изготовление моделей углеводородов»
Подойдёт и взрослым и детям
Инструкция к практическая работе: «Изготовление моделей молекул углеводородов».
Цель работы: научиться составлять модели молекул углеводородов, записывать сокращённые структурные формулы и называть их по международной номенклатуре, составлять структурные формулы углеводородов по названию.
Оборудование; шарики из пластилина, имитирующие атомы углерода и водорода, спички, инструкции к работе, дощечки для работы с пластилином.
Инструктаж по технике безопасности.
1.Работать строго по инструкции.
2.Пластилиновые шарики и спички использовать только для составления моделей углеводородов.
3.Модели собирать над дощечкой для работы с пластилином.
5.После проверки учителем изготовленных моделей молекул, модели разобрать, шарики и спички положить в соответствующие коробочки и сдать лаборанту.
6.Вымыть руки с мылом.
7.Приступить к выполнению теоретического задания в тетрадях для практических работ.
Задание 1. Соберите модели молекул метана, пропана, бутана.
Что общего в строении молекул этих веществ, в чем различие? Чем объясняется зигзагообразное строение углеродной цепи в молекулах пропана и бутана? Какова величина угла в зигзагообразном отрезке углеродной цепи? Продемонстрируйте на моделях молекул этана и пропана возможность свободного вращения углеводородных радикалов относительно друг друга (конформация) и образования в результате этого огромного числа пространственных изомеров. Почему нельзя выделить эти изомеры? Как называется химическая связь, образованная в результате перекрывания электронных облаков вдоль линии, связывающей центры атомов?
1. Возьмите шарик, который условно будет изображать атом углерода, и четыре стержня (или спички), которые будут изображать связи С—Н. Объясните, почему химические связи располагаются вокруг атома углерода под углом 109°28′ относительно друг друга. Расположите четыре стержня под указанным углом между ними.
2. Мысленно или при помощи нити соедините центры ядер атомов водорода (свободные концы стержней) друг с другом. Изображение какой геометрической фигуры вы получили?
3. На свободные концы стержней прикрепите (наколите) четыре шарика. Такая модель молекулы метана называется шаростержневой моделью.
Аналогичные модели молекул, в которой детали, изображающие атомы элементов, выполняются в соответствующем масштабе, называются масштабными.
Задание 2.Соберите модель молекулы С3Н6. Сколько спичек вы расположили между атомами углерода? Как называется эта связь? К какому классу соединений принадлежит этот углеводород? Какой тип гибридизации атомов углерода? Валентный угол? Возможно ли свободное вращение атомов при двойной связи? Запишите общую формулу углеводородов этого класса. Какие виды изомерии характерны для них?
Задание 3.Назовите вещества
Задание 4.Составьте структурные формулы:
а) 2-метилбутен-2 напишите его изомер;
б) 3,4-диметилпентин-1.
Задание 2. Соберите модель молекулы С3Н4. Сколько спичек вы расположили между атомами углерода? Как называется эта связь? К какому классу соединений принадлежит этот углеводород? Какой тип гибридизации атомов углерода? Валентный угол? Возможно л и свободное вращение атомов при тройной связи? Запишите общую формулу углеводородов этого класса. Какие виды изомерии характерны для них?
Задание 3.Назовите вещества:
Задание 4.Составьте структурные формулы: